Доступный ныне роботизированный костюм больше не является предметом научной фантастики и атрибутом голливудских фильмов. Благодаря исследовательским разработкам, костюмы-роботы внедряются в различные сферы человеческой деятельности: от оказания помощи пожилым людям и инвалидам в передвижении, до деятельности в экстремальных спасательных операциях на местах стихийных бедствий.

Япония, известный мировой лидер в области робототехники, находится на переднем крае разработки костюмов-роботов с автономным питанием, легкого экзоскелета, способного значительно увеличить силу и выносливость человека.

Профессор Ёсиюки Санкай из университета Цукуба и его исследовательская группа разработали так называемый «робот-костюм» HAL (Hybrid Assistive Limb). Ёсиюки Санкай является генеральным директором  компании  Cyberdyne Inc., которую он и его команда основали в 2004 году и начали производство и продажу костюмов-роботов.

В настоящее время в Японии роботизированные костюмы можно взять в аренду. Но Япония планирует завоевать международный рынок в этом направлении. В  Европейском Союзе (ЕС)  создан филиал компании  Cyberdyne Inc. По словам членов исследовательской группы, этот вид робототехники  в ближайшем будущем будет широко применяться как в Азии, так и в США.  Сейчас Cyberdyne Inc. производит около 500 костюмов в год.

Как работает роботизированный костюм?

Костюм  способствует  движению через сложные комплексные технологические схемы, способные улавливать и интерпретировать сигналы мозга и другие биоэлектрические сигналы в датчики костюма. Это, в свою очередь, позволяет контролировать и управлять движением  своей  волей даже в том случае, когда владелец костюма испытывает трудности с передвижением.

«Такой механизм мы назвали «добровольной системой   управления», - сообщают  представители Cyberdyne  на своем сайте.  Движения производятся посредством намерений человека, которые преобразуются в биосигналы, передающие команды в механизм костюма. Кроме того, костюм имеет «роботизированную  автономную систему управления», что позволяет владельцу выполнять скоординированные, не  механические движения,  даже если она основана на робототехнике. HAL является самым первым в мире роботом типа «киборг», управляемый уникальной гибридной  системой.

В частности движения в костюме возможны, благодаря синхронизированной работе усовершенствованной электронной схемы, встроенной в костюм. В нее входят восемь двигателей, расположенных на плечах, локтях, коленях и талии, и различные сенсорные датчики, находящиеся вокруг тела. Когда мозг посылает сигналы в мышцы, чтобы сделать какое-нибудь движение, роботизированный костюм способен уловить эти биоэлектирческие сигналы с помощью сенсорных датчиков. Компьютер, интегрированный в костюм, анализирует параметры сигналов и активизирует соответствующие электродвигатели.

Что самое удивительное - человек, одетый в такой костюм, не ощущает тяжести. К примеру, когда человек берет предмет весом 40 кг, он может почувствовать, что тот весит лишь несколько кг. Поэтому с использованием костюма-робота связывают широкий спектр применения, такие, как  оказание помощи пожилым людям, содействие людям с ограниченными физическими возможностями, а также в помощи представителям профессий, в которых требуется значительная трата физических сил.

Забегая в будущее, ученые изучают еще больший спектр практических применений для роботов-экзоскелетов. Например, население, занятое в сельском хозяйстве,  стареет, поэтому биоинженеры из Токийского университета сельского хозяйства и технологий в прошлом году представили прототип роботизированного костюма, спроектированного специально для пожилых работников ферм, чтобы облегчить нагрузку на мышцы во время работы.

Ожидается, что костюм, оснащенный 8 двигателями и 16 датчиками, весом 25 кг, будет доступен в Японии в течение трех лет при первоначальной стартовой цене от 500 000 иен до 1 миллиона иен (около $ 5000 до $ 10000 ).

Кроме того, электронный гигант, компания Matsushita Electric Industrial, расположенный вблизи Осаки, создал Activelink Co., венчурный бизнес для разработки усовершенствованных костюмов, жилетов, обуви и других механизмов и связанных с ними технологий робототехники.

США также сообщили об успехе проекта  Калифорнийского университета эргономики и робототехники, который спонсировало Агентство передовых оборонных исследовательских проектов (DARPA). Проект направлен на создание автономного экзоскелета, который позволяет владельцу совершать действия, требующие значительных нагрузок или преодоления больших расстояний без снижения гибкости.

Более подробно о костюме-роботе Cyberdyne можно узнать по адресу: http://www.cyberdyne.jp/english/robotsuithal/index.html

Майкл Дабни -  специалист в области биологических наук  Калифорнийского университета, Сан-Диего,  журналист-фрилансер из Чула-Виста штата Калифорнии, специализируется по темам науки и образования.

Источник: epochtimes.ru